當(dāng)前國(guó)內(nèi)天然氣子站建設(shè)中系統(tǒng)核心設(shè)備壓縮機(jī)主要分為三種類(lèi)型：傳統(tǒng)機(jī)械式壓縮機(jī)、液壓平推式子站設(shè)備系統(tǒng)、液壓活塞式壓縮機(jī)。這三種設(shè)備在國(guó)內(nèi)加氣子站中均能起到增壓作用，但是由于其工作原理及結(jié)構(gòu)形式的差異，它們?cè)诩託庹局泄に嚵鞒逃休^大的不同，給加氣站經(jīng)營(yíng)方帶來(lái)的使用性、經(jīng)濟(jì)性有較大差異。其中，液壓活塞式壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)誕生較晚，目前使用數(shù)量較少，機(jī)械式壓縮機(jī)在子站中使用最早，使用量最多。但是由于液壓活塞式壓縮機(jī)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)子站工況特點(diǎn)設(shè)計(jì)，其工藝流程的適應(yīng)性最強(qiáng)，使用效能最佳，代表了當(dāng)今子站壓縮機(jī)的發(fā)展方向。

  一、傳統(tǒng)機(jī)械式子站壓縮機(jī)
  其傳動(dòng)模式是：電機(jī)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿、十字頭、活塞桿，帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程，實(shí)現(xiàn)增壓目的。如下圖：

  特點(diǎn)：
  1、技術(shù)成熟。國(guó)內(nèi)外機(jī)械式壓縮機(jī)有上百年的發(fā)展歷史。
  2、氣缸內(nèi)余隙較大，壓縮氣體溫度較高、壓縮效率較低。
  3、泄漏量大。曲柄帶動(dòng)活塞高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在氣缸設(shè)計(jì)中填料、活塞環(huán)是必要部件，且都有間隙，天然氣泄漏不可避免。其中，活塞環(huán)泄漏是內(nèi)泄漏，填料泄漏是外泄漏（目前，填料氣體收集成本相當(dāng)高，國(guó)內(nèi)外基本都未采用），而且泄漏率會(huì)越來(lái)越大。一般國(guó)內(nèi)暫新壓縮機(jī)的泄漏率約0.65%，隨著使用時(shí)間延長(zhǎng)，在1%-3%；
  4、能耗較大。選用電機(jī)功率較大（75KW或90KW），啟動(dòng)電流也大。因此不能頻繁啟動(dòng)。下圖是槽車(chē)壓力與軸功率和排氣溫度曲線。從圖線可以看出，槽車(chē)壓力在10MPa時(shí)，功率最大，其它壓力段的無(wú)功損耗較多，并且，為了保證電機(jī)在空負(fù)荷下啟動(dòng)，在停機(jī)時(shí)要將氣缸及管線內(nèi)的氣體放空。
  5、維護(hù)費(fèi)用高。易損件多、互換性較差。由于來(lái)回高速摩擦，活塞環(huán)、支撐環(huán)、連桿瓦、填料等都是易損件。這種易損件各生產(chǎn)廠家都不能互換，買(mǎi)了這種設(shè)備，往往需依賴(lài)其提供配件。
  6、噪聲大。機(jī)組振動(dòng)大、運(yùn)轉(zhuǎn)噪音高。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，各運(yùn)動(dòng)部件都有間隙（不然是不能運(yùn)動(dòng)的），氣閥的高頻率啟閉，都會(huì)產(chǎn)生撞擊聲；使其裸機(jī)噪聲大多在90分貝以上。
  7、其工藝流程中必需設(shè)置較大規(guī)格的儲(chǔ)氣裝置。

  二、立式液壓壓縮機(jī)（立式氣缸）

  結(jié)構(gòu)原理：
  工字形活塞桿將上面氣缸分隔為A、B兩個(gè)腔，將下面氣缸分隔為C、D兩個(gè)腔，如下圖：

  工藝流程：
  ①液壓站輸出的高壓油進(jìn)入C腔，B腔的油回油箱（近似認(rèn)為回油箱的油壓力為0），活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，槽車(chē)內(nèi)氣體進(jìn)入A腔，（一級(jí)進(jìn)氣），而D腔的氣體則經(jīng)壓縮后流出（一級(jí)壓縮），進(jìn)入冷卻器，完成一級(jí)壓縮過(guò)程；當(dāng)活塞運(yùn)行到極點(diǎn)時(shí)，液壓站換向閥將會(huì)換向，輸出的高壓油進(jìn)入B腔，C腔的油回油箱，活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，槽車(chē)內(nèi)氣體進(jìn)入D腔，（一級(jí)進(jìn)氣），而A腔的氣體則經(jīng)壓縮后流出（一級(jí)壓縮），進(jìn)入冷卻器，完成一級(jí)壓縮過(guò)程
  ②當(dāng)兩個(gè)這樣的氣缸串聯(lián)時(shí)，就構(gòu)成了兩級(jí)壓縮。

  特點(diǎn)：
  1、節(jié)能效果好。一般選用22KW雙電機(jī)，槽車(chē)壓力高時(shí)為單電機(jī)工作，低時(shí)為雙電機(jī)工作。下圖是槽車(chē)壓力各壓力點(diǎn)的排量與功率曲線：

  2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。氣缸和油缸雙缸一體結(jié)構(gòu)，液壓油每運(yùn)行一個(gè)行程，都會(huì)將氣缸壁冷卻一次，因此氣體和氣缸壁的溫度較低，不需水套缸冷卻；一組氣缸只有一級(jí)壓縮，要想兩級(jí)壓縮需用兩組氣缸；軸向尺寸相對(duì)較短，大于兩倍行程，可以立式安裝；各支承環(huán)和液壓活塞環(huán)不存在偏磨現(xiàn)象；
  3、油泵工作壓力較低。由于槽車(chē)壓力低時(shí)，進(jìn)排氣壓比較大，需經(jīng)兩級(jí)壓縮。經(jīng)過(guò)受力分析，所需油壓=（排氣壓力-進(jìn)氣壓力）/2；額定壓力為31Mpa的油泵工作范圍始終在16Mpa以下。
  4、噪聲低。實(shí)測(cè)噪聲不高于70分貝。
  5、幾乎無(wú)泄露量。設(shè)計(jì)上回避了填料等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)幾乎沒(méi)有泄露點(diǎn)。
  6、耗油量極小。油附著在缸壁上形成極薄油膜，使輸出氣體內(nèi)含極少量油，盡管如此，設(shè)備內(nèi)還增加了除油器。
  7、易損件少。只有活塞環(huán)、O形圈等少量易損件。

  綜上所述，液壓活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流程適應(yīng)性強(qiáng)，節(jié)能性最好，泄露量小，運(yùn)行維護(hù)成本低。其具體比較見(jiàn)表1。

  表1：液壓活塞壓縮機(jī)（立式氣缸）與傳統(tǒng)壓縮機(jī)性能比較表：

  以下是我們?cè)谖錆h的幾個(gè)加氣站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)：